Algemene Farmacologie | BMW jaar 2 periode 4
Alle afbeeldingen en figuren zijn afkomstig van colleges van het UMC Utrecht (BRON)
Topic 1: Farmacokinetiek
Farmacokinetiek beschrijft wat het lichaam doet met een drug.
1.1 Absorptie en metabolisme van drugs
Een drug is een substantie of combinatie van substanties met als doel:
• Behandelen van een ziekte
• Voorkomen van een ziekte
• Stellen van een diagnose
Er zijn twee typen drugs met belangrijke verschillen: chemische drugs (chemical entities) en
biologische drugs (biologics). Chemische drugs zijn een stuk kleinere stoffen dan biologica, zijn
minder selectief (less species selective) en hebben een kortere halfwaardetijd (half-life). De
halfwaardetijd van chemische drugs is uren tot dagen en van biologics is deze weken tot maanden.
Chemische drugs hebben dus een snellere afgifte. Biologica kunnen door hun hoge halfwaardetijd
ook geïnjecteerd worden. Chemische drugs hebben vaak drug-drug interacties en biologics niet.
Daarnaast komt immunogeniciteit niet vaak voor bij chemische drugs. Er zal in deze cursus gefocust
worden op chemische drugs.
De 4 processen: absorptie / metabolisme / distributie / eliminatie:
Er is absorptie van de drug na orale toediening in de gastro-intestinal tract (GI/GIT). De drug gaat via
de vena porta naar de lever en via de vena hepatica naar de circulatie. Bij de eerste passage van de
lever vindt er first pass metabolism plaats. Vanuit het bloed in de circulatie wordt de drug
gedistribueerd. Elke keer dat de lever/nieren worden gepasseerd gaat er een deel van de drug
verloren (eliminatie).
Dit kan worden samengevat in bovenstaande en onderstaande figuur met farmacokinetische parameters:
,Farmacokinetiek beschrijft dus het lot van een drug in het lichaam. Hierbij zijn de volgende processen
belangrijk: ADME en hierbij horen een aantal farmacokinetische parameters
• Absorptie Bioavailability (F)
• Distributie Volume of Distribution (Vd))
• Metabolisme Clearance (CL)
• Eliminatie Eliminatieconstante (ke)
De verschillende processen van farmacokinetiek zorgen voor een verandering van de plasmaconcentratie
drug in de tijd: deze wordt gemeten, omdat de verandering van hoeveelheid drug op zich niet meetbaar
is → de verandering van plasmaconcentratie is ongeveer gelijk aan de verandering van hoeveelheid drug
(delta concentratie drug). Het therapeutisch gebied ligt tussen MTC en MEC: MTC = minimal toxic
concentration; MEC = minimal effective concentration. Bij een toename van de plasmaconcentratie is de
absorptie groter dan de eliminatie (A > E) en bij een afname in plasmaconcentratie is er meer eliminatie
dan absorptie.
Absorptie en metabolisme
Er zijn verschillende manieren van drug opname (administration):
• Enteral: via de gastro-intestinal tract. Dit gaat zoals beschreven in het eerste plaatje via de GI
en via de vena porta naar de lever. In de lever wordt een deel van de drug afgebroken en het
overgebleven deel gaat vanuit de lever via de vena hepatica naar de circulatie: deze fractie is
de bioavailability.
o Oraal – via de mond p.o.
▪ Absorptie van drugs vindt na orale opname plaats in:
• 1. De maag
• 2. De dunne darm (duodenum-jejenum-ileum) en colon
o Sublingual – onder de tong
o Rectal – via de anus
2
, • Parenteral: buiten de GI
o Injectie of infuus
▪ Intramusculair – in spier i.m.
▪ Subcutaan – onder de huid s.c.
▪ Intraveneus – in ader i.v.
o Transdermal: door de huid heen
o Inhalatie: via de luchtwegen
Manieren van administratie/toediening en absorptie.
De absorptie van een drug kan door verschillende factoren/eigenschappen beïnvloed worden. Hierbij
speelt ook membraantransport een rol tussen de GI en het bloed: enteroctyten vormen een barrière
voor drugabsorptie. Er zijn verschillende manieren van membraantransport:
• Para-cellulair via porines (tussen cellen)
• Transcellulair via diffusie (door cellen heen)
o De meeste drugs wordt geabsorbeerd via passieve transcellulaire diffusie. Deze is
afhankelijk van de concentratiegradiënt, het oppervlak en de permeabiliteit. → Hoe
goed een drug geabsorbeerd wordt, hangt van deze factoren af.
• Actief of passief carrier-mediated transport via membraaneiwitten
• Pinocytose
• Exocytose via P-glycoprotein
* Eigenschappen van drugs die de absorptie in de GI beïnvloeden *
1. Grootte
2. Vorm van dosering: vloeistof/vaste stof. Een vloeistof wordt makkelijker geabsorbeerd.
3. Lading/ionisatie (pKa)
a. Een geladen/polair molecuul gaat slechter door een ongeladen membraan heen.
b. Membraaneiwitten zijn hydrofoob dus een hydrofoob molecuul passeert makkelijker.
4. Lipofiliteit
Lading/ionisatie (pKa)
De meeste drugs zijn zwakke zuren of zwakke basen. In water komen ze voor in geïoniseerde of
ongeïoniseerde vorm: HA/A- en BH+/B. In welke vorm de drug aanwezig is, hangt af van de pKa van de
drug en de pH van het milieu. In welke vorm de drug aanwezig is, bepaalt ook of deze wel of niet
geabsorbeerd kan worden. Doordat de membraan ongeladen en hydrofoob is, kunnen
ongeladen/ongeïoniseerde vormen van zuren en basen makkelijker geabsorbeerd worden dan
geladen/geïoniseerde vormen.
3
Alle afbeeldingen en figuren zijn afkomstig van colleges van het UMC Utrecht (BRON)
Topic 1: Farmacokinetiek
Farmacokinetiek beschrijft wat het lichaam doet met een drug.
1.1 Absorptie en metabolisme van drugs
Een drug is een substantie of combinatie van substanties met als doel:
• Behandelen van een ziekte
• Voorkomen van een ziekte
• Stellen van een diagnose
Er zijn twee typen drugs met belangrijke verschillen: chemische drugs (chemical entities) en
biologische drugs (biologics). Chemische drugs zijn een stuk kleinere stoffen dan biologica, zijn
minder selectief (less species selective) en hebben een kortere halfwaardetijd (half-life). De
halfwaardetijd van chemische drugs is uren tot dagen en van biologics is deze weken tot maanden.
Chemische drugs hebben dus een snellere afgifte. Biologica kunnen door hun hoge halfwaardetijd
ook geïnjecteerd worden. Chemische drugs hebben vaak drug-drug interacties en biologics niet.
Daarnaast komt immunogeniciteit niet vaak voor bij chemische drugs. Er zal in deze cursus gefocust
worden op chemische drugs.
De 4 processen: absorptie / metabolisme / distributie / eliminatie:
Er is absorptie van de drug na orale toediening in de gastro-intestinal tract (GI/GIT). De drug gaat via
de vena porta naar de lever en via de vena hepatica naar de circulatie. Bij de eerste passage van de
lever vindt er first pass metabolism plaats. Vanuit het bloed in de circulatie wordt de drug
gedistribueerd. Elke keer dat de lever/nieren worden gepasseerd gaat er een deel van de drug
verloren (eliminatie).
Dit kan worden samengevat in bovenstaande en onderstaande figuur met farmacokinetische parameters:
,Farmacokinetiek beschrijft dus het lot van een drug in het lichaam. Hierbij zijn de volgende processen
belangrijk: ADME en hierbij horen een aantal farmacokinetische parameters
• Absorptie Bioavailability (F)
• Distributie Volume of Distribution (Vd))
• Metabolisme Clearance (CL)
• Eliminatie Eliminatieconstante (ke)
De verschillende processen van farmacokinetiek zorgen voor een verandering van de plasmaconcentratie
drug in de tijd: deze wordt gemeten, omdat de verandering van hoeveelheid drug op zich niet meetbaar
is → de verandering van plasmaconcentratie is ongeveer gelijk aan de verandering van hoeveelheid drug
(delta concentratie drug). Het therapeutisch gebied ligt tussen MTC en MEC: MTC = minimal toxic
concentration; MEC = minimal effective concentration. Bij een toename van de plasmaconcentratie is de
absorptie groter dan de eliminatie (A > E) en bij een afname in plasmaconcentratie is er meer eliminatie
dan absorptie.
Absorptie en metabolisme
Er zijn verschillende manieren van drug opname (administration):
• Enteral: via de gastro-intestinal tract. Dit gaat zoals beschreven in het eerste plaatje via de GI
en via de vena porta naar de lever. In de lever wordt een deel van de drug afgebroken en het
overgebleven deel gaat vanuit de lever via de vena hepatica naar de circulatie: deze fractie is
de bioavailability.
o Oraal – via de mond p.o.
▪ Absorptie van drugs vindt na orale opname plaats in:
• 1. De maag
• 2. De dunne darm (duodenum-jejenum-ileum) en colon
o Sublingual – onder de tong
o Rectal – via de anus
2
, • Parenteral: buiten de GI
o Injectie of infuus
▪ Intramusculair – in spier i.m.
▪ Subcutaan – onder de huid s.c.
▪ Intraveneus – in ader i.v.
o Transdermal: door de huid heen
o Inhalatie: via de luchtwegen
Manieren van administratie/toediening en absorptie.
De absorptie van een drug kan door verschillende factoren/eigenschappen beïnvloed worden. Hierbij
speelt ook membraantransport een rol tussen de GI en het bloed: enteroctyten vormen een barrière
voor drugabsorptie. Er zijn verschillende manieren van membraantransport:
• Para-cellulair via porines (tussen cellen)
• Transcellulair via diffusie (door cellen heen)
o De meeste drugs wordt geabsorbeerd via passieve transcellulaire diffusie. Deze is
afhankelijk van de concentratiegradiënt, het oppervlak en de permeabiliteit. → Hoe
goed een drug geabsorbeerd wordt, hangt van deze factoren af.
• Actief of passief carrier-mediated transport via membraaneiwitten
• Pinocytose
• Exocytose via P-glycoprotein
* Eigenschappen van drugs die de absorptie in de GI beïnvloeden *
1. Grootte
2. Vorm van dosering: vloeistof/vaste stof. Een vloeistof wordt makkelijker geabsorbeerd.
3. Lading/ionisatie (pKa)
a. Een geladen/polair molecuul gaat slechter door een ongeladen membraan heen.
b. Membraaneiwitten zijn hydrofoob dus een hydrofoob molecuul passeert makkelijker.
4. Lipofiliteit
Lading/ionisatie (pKa)
De meeste drugs zijn zwakke zuren of zwakke basen. In water komen ze voor in geïoniseerde of
ongeïoniseerde vorm: HA/A- en BH+/B. In welke vorm de drug aanwezig is, hangt af van de pKa van de
drug en de pH van het milieu. In welke vorm de drug aanwezig is, bepaalt ook of deze wel of niet
geabsorbeerd kan worden. Doordat de membraan ongeladen en hydrofoob is, kunnen
ongeladen/ongeïoniseerde vormen van zuren en basen makkelijker geabsorbeerd worden dan
geladen/geïoniseerde vormen.
3
